Die Auger-Elektronen-Spektroskopie (AES) wird häufig verwendet, um die chemische Zusammensetzung einer dünnen, mikroskopischen Schicht einer Oberfläche zu bestimmen. Teilchen, die als Elektronen bezeichnet werden, werden typischerweise auf das Material gerichtet und lösen den Auger-Effekt aus, bei dem ein Elektron aus der inneren Hülle eines Atoms entfernt wird, ein Teilchen höherer Ebene seinen Platz einnimmt und ein weiteres Elektron emittiert wird. Die Prüfung wird in einem Ultrahochvakuum durchgeführt und wird normalerweise mit einer Elektronenkanone, einem Analysator, einem Detektor und einem Datenrekorder durchgeführt. Die Informationen werden typischerweise grafisch analysiert; die Art der Peaks hilft normalerweise bei der Identifizierung, welche Verbindungen in der Probe vorhanden sind.
Oft werden Elektronenstrahlen verwendet, obwohl manchmal Röntgenstrahlen freigesetzt werden. Die Art des getesteten Materials bestimmt, welches verwendet wird; Oxide können sich beispielsweise zersetzen, wenn sie hohen Elektronenmengen ausgesetzt sind. Substanzen können identifiziert werden, weil die Energie eines Auger-Elektrons typischerweise für das Element einzigartig ist. Bei der Auger-Elektronenspektroskopie sind die austretenden Teilchen im Allgemeinen nicht so energiereich wie andere. Sie müssen im Allgemeinen sehr nahe an der Oberfläche sein, um entweichen zu können, und während der AES vorhandene Gase können verhindern, dass das Teilchen den Detektor erreicht.
Eine Elektronenkanone, die in der Auger-Elektronenspektroskopie verwendet wird, besteht normalerweise aus einer Quelle für die Teilchen und einer Linse, die den Strahl fokussiert. Die Linse kann entweder elektrostatisch oder elektromagnetisch sein; Welches verwendet wird, hängt von der erforderlichen Auflösung ab. Ein Elektronenenergieanalysator, der Teil einer Auger-Elektronenspektroskopie-Technik ist, kann die emittierten Teilchen nach ihrem Energieniveau aussortieren. Der Analysator kann entweder als zylindrischer Spiegel oder als zwei halbkugelförmige konzentrische Schalen ausgeführt werden.
Für die Auger-Elektronenspektroskopie werden häufig Ein- oder Mehrkanaldetektoren verwendet. Die Daten werden dann durch Sätze von Peaks in einem Diagramm analysiert. Scans dauern normalerweise einige Minuten, während hochauflösende Messungen bis zu 25 Minuten dauern können. Ein Vermessungsscan identifiziert normalerweise, welche Elemente vorhanden sind, während ein anderer Scan erkennen kann, wie konzentriert bestimmte Atome sind. Wird der Strahl über die Probe gescannt, kann eine Karte der gemessenen Oberfläche erstellt werden.
Die Wissenschaft der Auger-Elektronenspektroskopie wird häufig in vielen Anwendungen der Physik und Chemie verwendet. Neben der Identifizierung von Elementen auf Oberflächen kann es auch zur Erkennung von Oxidation und Korrosion verwendet werden. Das Temperaturverhalten und die damit verbundene Ermüdung können mit AES analysiert werden. Die Technik kann auch verwendet werden, um integrierte Schaltungen auf Verunreinigungen zu untersuchen, aber eine Einschränkung des Verfahrens besteht darin, dass die Oberfläche des getesteten Materials oft beschädigt wird.